相对论中的动力学磁流体力学与朗道流体闭合
高能天体物理现象
2026-04-08 v1 广义相对论与量子宇宙学
等离子体物理
摘要
超大质量黑洞近处的稀疏吸积流基本上是弱碰撞的。在此类弱碰撞等离子体中,离子和电子分布函数可以显著偏离热平衡,粒子动力学效应可以通过驱动压各向异性、热传导和等离子体不稳定性等影响大尺度流动。对高度相对论流动中建模这些等离子体效应可能对于解释黑洞图像的视界尺度观测至关重要。本文提出了一种理解广义相对论中弱碰撞等离子体的理论框架,通过从 Vlasov-Maxwell 方程推导相对论漂移动力学方程。我们给出分布函数矩演化方程,提出一种新的解析性朗道流体闭合方法,以捕捉相对论等离子体中各向异性热流。与标准(碰撞)广义相对论磁流体力学或扩展磁流体力学不同,我们的模型不依赖强碰撞来强制热平衡,并在流体闭合中一致地包含朗道阻尼。本文所述模型提供了一种补充方法,用于理解低亮度相对论黑洞吸积盘中弱碰撞效应的全动力学模拟。
引用
@article{arxiv.2604.05058,
title = {Kinetic magnetohydrodynamics and Landau fluid closure in relativity},
author = {Abhishek Hegade K. R. and James M. Stone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.05058},
year = {2026}
}
备注
23 pages + appendices. Supplementary notebook in the source file. Comments are welcome!